新型分子基铁电体的基础研究项目获得2017年度国家自然科学二等奖

发布时间:2018年02月02日 + -

  1月8日,中共中央、国务院在北京隆重举行2017年度国家科学技术奖励大会,此次共有271个项目和9名科学家获奖。由教育部推荐,中国晶体学会理事东南大学熊仁根教授领衔的《新型分子基铁电体的基础研究》项目获国家自然科学二等奖。

  该项目在国家自然科学基金重点项目等的支持下,经过近十年的努力,从非中心对称配位聚合物的组装到分子基铁电体的寻找和性质展开了系列深入的研究工作,相关研究成果发表Science(1篇)、J. Am. Chem. Soc.(10篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(3篇)、Phys. Rev. Lett.(3篇)、Adv. Mater.(1篇)、Chem. Soc. Rev.(3篇)和Chem. Rev.(1篇)。

  铁电材料是涉及物理、化学、材料学等多个前沿研究领域的一大类先进功能材料,是众多元器件的核心材料。作为第一类被发现的铁电体,分子铁电体具有易加工、污染少、节能、种类多、易调控、易成膜和可用于穿戴设备等优点,在某些应用方面能够替代无机氧化物铁电体,并将成为沟通氧化物和复合软材料的桥梁。熊仁根团队一直聚焦于分子铁电体的开发与应用研究。经过近十年的努力,发现了系列高低温分子铁电体,这些分子铁电体包括纯有机铁电体、金属有机框架铁电体和新型分子转子型铁电体。对于后者,这类铁电体的性能由晶格中的分子转动-冻结调控,揭示了铁电性和分子机器之间的密切联系。而其中发现的系列高温有机分子铁电体,则为自第一个铁电体Rochelle盐发现以来,分子基铁电体的相变温度Tc和饱和极化值PS首次可与陶瓷铁电体钛酸钡媲美,解决了百年难题。这一重要进展是分子基铁电体迈向实际应用的关键一步,得到国际同行的广泛关注。通过多年从事分子铁电体设计和寻找的研究经验,熊仁根教授还率先提出了分子铁电体的半经验寻找方法。把温度依赖的二阶非线性光学系数作为分子铁电体系相变中对称性破缺发生与否的判据,应用居里原理和诺埃曼原理,确定铁电相空间群与顺电相空间群的子母群关系和对称性破缺发生的必然性,运用晶体学数据库预测化合物是否为潜在铁电体,避免了盲目寻找新铁电体。项目组的工作多次被Science的"editors' choice"撰文介绍,也受到了国际、国内研究者的广泛关注,实现了中国研究者在分子铁电领域中从跟跑到并跑,从并跑到领跑的两次转变。

  熊仁根,东南大学教授、博士生导师。创建了东南大学有序物质科学研究中心。2002年和2004年分别获得国家基金委杰青资助和教育部长江学者特聘教授称号。近十多年来,在功能配合物、非中心对称配合物以及分子铁电体方面研究开展系统性的研究工作,以单一或共同通讯联系人发表SCI论文百余篇,含Science(2篇)、Chem. Rev.(1篇)、Chem. Soc. Rev.(4篇)、J. Am. Chem. Soc.(22篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(12篇)、Phy. Rev. Lett.(4篇)、Adv. Mater.(7篇)Science adv.(1篇)以及Nature Commun.(4篇)。分子铁电体的工作多次被Science "editors' choice"专文介绍。部分研究成果入选《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编(五)》。获国家自然科学二等奖《新型分子基铁电体的基础研究》(排名第一,2017年),教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖《新型分子基铁电体的基础研究》(排名第一,2015年),国家自然科学二等奖《光电功能配位化合物及其组装》,(排名第二,2004年),江苏省科学技术进步奖二等(排名第一,2000年)和江苏省五一劳动奖章。主要学术兼职:担任中国晶体学会第五、六届理事会理事、《中国科学-化学》、《无机化学》、《中国化学快报》和《中国化学》的编委。

  来源:熊仁根课题组

  责任编辑:陈冲